FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE MECÁNICA ELÉCTRICA
ELECTROMAGNETISMO TEMA DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN DE ENLACES INDUCTIVOS PARA ENERGIZAR INALÁMBRICAMENTE DISPOSITIVOS
AUTORES: CARRANZA LEÓN, ARMANDO ALEXANDRO. GUEVARA ROMERO, ALFONSO JHAVIER. OREJUELA SOTO, JESÚS MARTIN. POLO CABRERA, SAVIEL ESAÚ.
ASESOR: Dr. PRADO GARDINI, SIXTO RICARDO
TRUJILLO - PERÚ 2013
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación lleva por título “DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN
DE
ENLACES
INDUCTIVOS
PARA
ENERGIZAR
INALÁMBRICAMENTE DISPOSITIVOS”, considerando el gran avance tecnológico y científico queremos dar a conocer que es posible enviar energía eléctrica de forma inalámbrica y explicar cómo se da la relación entre los factores fundamentales que hacen posible la energía sin cables; siendo utilizables en la actualidad para energizar dispositivos biomédicos implantables y en el futuro próximo servirá para el diseño de aparatos inalámbricos sin batería que se retroalimenten a partir de fuentes de energía colocadas a larga distancia, utilizando este medio y sistema se evitaría todo el tendido eléctrico que actualmente se observa y lograríamos enviar energía eléctrica desde el espacio hasta la tierra y viceversa para alimentar a los satélites espaciales; teniendo como antecedentes los estudios de NIKOLA TESLA al realizar un alumbrado eléctrico inalámbrico a 1,5 Km de longitud de la base generadora. Lo investigado abarca los aspectos fundamentales que intervienen en el proceso de transmisión de energía, por eso es necesario analizar todos los detalles, los cuales serán estudiados, analizados y explicados para la mejor comprensión de este sistema. Esperamos que esta investigación, resultado de un arduo esfuerzo, sirva como un sólido aporte científico e intelectual sin perjuicio de las correcciones y complementaciones que se hagan a la misma; instamos de esta forma a la comunidad universitaria en general seguir los senderos de la metodología de la investigación científica.
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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación lleva por título “DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN
DE
ENLACES
INDUCTIVOS
PARA
ENERGIZAR
INALÁMBRICAMENTE DISPOSITIVOS”, considerando el gran avance tecnológico y científico queremos dar a conocer que es posible enviar energía eléctrica de forma inalámbrica y explicar cómo se da la relación entre los factores fundamentales que hacen posible la energía sin cables; siendo utilizables en la actualidad para energizar dispositivos biomédicos implantables y en el futuro próximo servirá para el diseño de aparatos inalámbricos sin batería que se retroalimenten a partir de fuentes de energía colocadas a larga distancia, utilizando este medio y sistema se evitaría todo el tendido eléctrico que actualmente se observa y lograríamos enviar energía eléctrica desde el espacio hasta la tierra y viceversa para alimentar a los satélites espaciales; teniendo como antecedentes los estudios de NIKOLA TESLA al realizar un alumbrado eléctrico inalámbrico a 1,5 Km de longitud de la base generadora. Lo investigado abarca los aspectos fundamentales que intervienen en el proceso de transmisión de energía, por eso es necesario analizar todos los detalles, los cuales serán estudiados, analizados y explicados para la mejor comprensión de este sistema. Esperamos que esta investigación, resultado de un arduo esfuerzo, sirva como un sólido aporte científico e intelectual sin perjuicio de las correcciones y complementaciones que se hagan a la misma; instamos de esta forma a la comunidad universitaria en general seguir los senderos de la metodología de la investigación científica.
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ÍNDICE
Pág. PORTADA
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INTRODUCCIÓN
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ÍNDICE
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CAPÍTULO I. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
01
1.1. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
01
1.2. ANÁLISIS DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA
01
1.3. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
01
CAPÍTULO II. OBJETIVOS
02
2.1. OBJETIVO GENERAL
02
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
02
CAPÍTULO III. MARCO REFERENCIAL
03
3.1. LEY DE FARADAY DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA ELECTROMAGNÉTICA
03
3.2. FUENTE DE PODER AC
05
3.3. FUENTE DE PODER DE ALTA FRECUENCIA
07
3.4. ENLACES INDUCTIVOS
08
3.5. CIRCUITO RECTIFICADOR DE BAJA FRECUENCIA
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3.6. NORMATIVA EXISTENTE SOBRE CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS
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CAPÍTULO IV. PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE LOS PROTOTIPOS
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4.1. CONSTRUCCIÓN DE INDUCTORES DE BAJA FRECUENCIA
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4.2. CONSTRUCCIÓN DE INDUCTORES DE ALTA FRECUENCIA
20
4.3. CÁLCULO DE LA INDUCTANCIA
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4.4. CÁLCULO DE LA REACTANCIA INDUCTIVA
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4.5. CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO RECTIFICADOR DE BAJA FRECUENCIA
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CAPÍTULO V. CONCLUSIONES
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CAPÍTULO VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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CAPÍTULO I. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA.
Qué efecto tiene la radiofrecuencia en la transmisión de la energía eléctrica.
Cómo influye el voltaje y el número de espiras en la eficiencia de la transmisión.
Cómo rectificar corriente alterna para el encendido de los led y el motor eléctrico DC.
1.2. ANÁLISIS DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA. - El avance tecnológico y científico que se viene realizando en el mundo y el país ha evolucionado rápidamente de manera especial en el área electrónica y electromagnética, por este motivo es que nos centramos en aplicar todos estos conocimientos en la transmisión de energía de manera inalámbrica, y así poder accionar y dar funcionamiento a diferentes dispositivos.
1.3. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA. - ¿Cómo desarrollar y construir enlaces inductivos para energizar inalámbricamente dispositivos?
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CAPÍTULO II: OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL. Desarrollar y construir enlaces inductivos para energizar inalámbricamente dispositivos.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. - Evaluar los detalles de la construcción de enlaces inductivos en la transmisión de energía de manera inalámbrica. - Determinar la reacción que presentan los dispositivos al aplicar la transmisión inalámbrica. - Comparar si la transmisión de energía es mejor de forma inalámbrica y con cables en diferentes dispositivos.
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CAPÍTULO III. MARCO REFERENCIAL
3.1. LEY DE FARADAY DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA FUNDAMENTOS:
Si el flujo que vincula un lazo (o vuelta) varía como una función de tiempo, se induce un voltaje entre sus terminales.
El valor del voltaje inducido es proporcional a la velocidad de cambio del flujo. Por definición, y de acuerdo con el sistema SI de unidades, cuando el flujo dentro de un lazo varía a razón de 1 weber por segundo, se induce un voltaje de 1 V entre sus terminales. Por ello, si el flujo varía dentro de una bobina de N vueltas, el voltaje inducido está dado por:
Dónde: E = voltaje inducido [V] N = número de vueltas en la bobina = cambio de flujo dentro de la bobina (Wb) = intervalo de tiempo durante el cual cambia el flujo (s)
La ley de Faraday de inducción electromagnética abrió la puerta a un sin número de aplicaciones prácticas y estableció la base de operación de transformadores, generadores y motores de corriente alterna. (WILDI, Théodore.2007.pp 29-30).
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Voltaje Inducido en un conductor: En muchos motores y generadores, las bobinas se mueven con respecto al flujo que está fijo en el espacio. El movimiento relativo produce un cambio en el flujo que vincula las bobinas, por lo que se induce un voltaje de acuerdo con la ley de Faraday. Sin embargo, en este caso especial (aunque común), es más fácil calcular el voltaje inducido con respecto a los conductores que con respecto a la bobina. De hecho, siempre que un conductor corta un campo magnético, se induce un voltaje entre sus terminales. El valor del voltaje inducido está dado por :
Dónde: E = voltaje inducido (V) B = densidad de flujo (T) L = longitud activa del conductor en el campo magnético (m) V= velocidad relativa del conductor (m/s)
Figura 1. Método de Faraday para transformar trabajo mecánico en corriente eléctrica empleando un imán.
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3.2. FUENTE DE PODER AC Para obtener la corriente alterna que necesita el prototipo es necesario utilizar un transformador reductor o un Autotransformador monofásico, porque es mucho más eficiente.
3.2.1. JUSTIFICACIÓN. Tienen justificado su empleo en determinados casos en que hay que realizar la transformación de una tensión en otra relativamente parecida. En tal caso, el autotransformador es notablemente más económico que el transformador. Puede ser reductor o elevador. Los símbolos recomendados por CEI (publicación 117-2) son los de la figura 2.
Figura 2: Simbología de un autotransformador.
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3.2.2. CONSTITUCIÓN DEL AUTOTRANSFORMADOR MONOFÁSICO, VENTAJAS FRENTE AL TRANSFORMADOR. Se empezará por considerar el autotransformador reductor, según figura 3. Imagínese el transformador (a) ´.
Figura 3: Muestra una comparación entre un transformador reductor y un autotransformador.
Para fijar ideas, U1 = 400 V (N1 400) y U2 = 300 V (N2 = 300). Únanse, eléctricamente, A' con a'. También pueden unirse A" con a, ya que ambos puntos están a un mismo potencial (el mismo número de espiras, N2, en ambas columnas). Puede suprimirse el arrollamiento a-a'. Queda el autotransformador de la figura (b). En definitiva, no es más que un divisor de tensión. Fácilmente puede apreciarse el ahorro en material conductor, a base de las figuras (c) y (d). En (c) se indican las corrientes en cada porción de circuito eléctrico del transformador. En (d), y de una forma libre, pero gráfica, se indican las secciones necesarias en el transformador (proyectado a base de igual densidad de corriente, y despreciando la corriente de excitación, como se viene haciendo). Así queda justificado (d) que una parte (la
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menor) del arrollamiento único tenga la sección normal (en el transformador) y que el resto de arrollamiento sea a base de una débil sección. (RAS I OLIVA, Enric.1994. pp 142-143).
3.3. FUENTE DE PODER DE ALTA FRECUENCIA Para el segundo prototipo se necesita obtener alta frecuencia por eso se ha utilizado el mismo principio de una bobina de Tesla.
Figura 4: Diagrama de una bobina resonante de alta frecuencia
EXPLICACIÓN: Una bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante que produce altas tensiones de elevadas frecuencias (radiofrecuencias), llamado así en honor a su inventor, Nikola Tesla. La bobina Tesla funciona de la siguiente manera: El transformador T1 carga al capacitor C1 y se establece una alta tensión entre sus placas. El voltaje tan elevado es capaz de romper la resistencia del aire, y hace saltar una chispa entre las terminales del explosor EX. La chispa descarga al capacitor C1 a través de la bobina primaria L1 (con pocas espiras) y establece una corriente oscilante. Enseguida el capacitor C1 se carga nuevamente y repite el proceso. Así resulta un circuito oscilatorio de radio frecuencia al que llamaremos circuito primario. La energía que produce el circuito primario se induce en la bobina secundaria L2. El circuito secundario se forma con la inductancia de la bobina L2 y la pequeña capacidad distribuida en ella misma, diseñado de modo que el circuito secundario oscila a la misma frecuencia que el circuito primario, entrando en resonancia (Fede-Tesla.Blogspot).
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3.4. ENLACES INDUCTIVOS Los enlaces inductivos o bobinas son un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. Un inductor está constituido normalmente por una bobina de conductor, típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo hecho de material ferroso (por ejemplo, acero magnético), para incrementar su capacidad de magnetismo.
EL INDUCTOR CONSTA DE LAS SIGUIENTES PARTES: 1. EVANADO INDUCTOR: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica. 2. CULATA: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina. 3. NÚCLEO: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.
Figura 5: Partes de un inductor o bobina.
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FUNCIONAMIENTO DE UNA BOBINA Sea una bobina o solenoide de longitud l, sección S y de un número de espiras N, por el que circula una corriente eléctrica i(t). Aplicando la Ley de Biot-Savart que relaciona la inducción magnética, B(t), con la causa que la produce, es decir, la corriente i(t) que circula por el solenoide, se obtiene que el flujo magnético Φ(t) que abarca es igual a:
Si el flujo magnético es variable en el tiempo, se genera en cada espira, según la Ley de Faraday, una fuerza electromotriz (f.e.m.) de autoinducción que, según la Ley de Lenz, tiende a oponerse a la causa que la produce, es decir, a la variación de la corriente eléctrica que genera dicho flujo magnético. Por esta razón suele llamarse fuerza contra electromotriz. Ésta tiene el valor:
A la expresión:
Se le denomina Coeficiente de autoinducción, L, el cuál relaciona la variación de corriente con la f.e.m. inducida y, como se puede ver, depende únicamente de la geometría de la bobina o solenoide. Se mide en Henrios.
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BOBINAS DE BAJA FRECUENCIA Las bobinas de baja frecuencia se caracterizan por un elevado número de espiras y por su núcleo de hierro. El bobinado se encuentra sobre un soporte de material aislante inserto en la rama central de un paquete de plancha en forma de “O”. El camino de las líneas de fuerza se cierra por la
culata de hierro del núcleo.
BOBINAS DE RADIOFRECUENCIA Los núcleos de las bobinas de radiofrecuencia no están formados por paquetes de planchas de hierro, sino por materias especiales de hierro (ferrita) o de aire debido al cambio brusco del flujo magnético. Estas bobinas constan generalmente de un arrollamiento cilíndrico con bobinado en nido de abeja y de un núcleo roscado de ferrita. Para ajustar el valor deseado de la inductancia se atornilla más o menos dicho núcleo en el interior de la bobina. El campo magnético alterno genera corrientes parásitas en las partes metálicas circundantes. El resultado de estas corrientes es un consumo adicional de energía y, por tanto, un aumento de la resistencia de pérdidas de la bobina. A estas frecuencias, la corriente sólo circula por la superficie del hilo debido al efecto penada. Estas bobinas constan de pocas espiras de conductor grueso arrollado sobre un núcleo de aire (ORIOL IZARD, Otto, 1989. P51).
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3.5. CIRCUITO RECTIFICADOR DE BAJA FRECUENCIA. CIRCUITO RECTIFICADOR:
Figura 6: Esquema de bloques de una fuente de alimentación.
- El rectificador , se encarga de convertir la corriente alterna en corriente positiva nada más. - Existen dos modelos, el de media onda y el de onda completa. - El rectificador de onda completa, rectifica el semiciclo negativo de tensión y lo convierte en positivo, para conseguirlo uno de los métodos es utilizar un puente de diodos. La eficiencia de este montaje es muy alta por lo que es muy utilizado.
Figura 7: Esquema del rectificador.
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- Se trata de un montaje con cuatro diodos, en el semiciclo positivo los diodos D1 y D3 permiten el paso de la corriente hasta la carga, con la polaridad indicada. En el semiciclo negativo son D2 y D4 los que permiten el paso de la corriente y la entregan a la carga con la misma polaridad que en el caso anterior.
- El filtro (FILTRO POR CONDENSADOR), se encarga de hacer que la corriente pulsatoria, se mantenga en un nivel de continua lo más alto posible.
Figura 8: Esquema del filtro por condensador.
- Cuando el valor instantáneo de la tensión pulsatoria es superior a la que tiene el condensador, es esta, la que se entrega a la carga, mientras que cuando la tensión pulsatoria es inferior a la del condensador, es el condensador quien se la suministra a la carga manteniendo la tensión con niveles elevados de corriente continua. - Aun así existen unas pequeñas variaciones en la tensión que se obtiene llamadas tensión de rizado.
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- El Estabilizador , se encarga de eliminar el rizado que todavía hay tras el filtro y de dejar la corriente totalmente continua y estable. - Suele utilizarse un circuito especializado (regulador de tensión) o un diodo zener que se encargan de esta función.
Figura 9: Esquema del estabilizador.
- La unión de todos estos bloques configuran una fuente de alimentación. Aunque en ocasiones pueden no estar alguno de ellos, por ejemplo el transformador, o el estabilizador.
- DEFINICIÓN DE LOS ELEMENTOS Circuito: Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, etc.)
Rectificador: Son circuitos realizados con diodos, capaces de cambiar la forma de onda de la señal que reciben en su entrada. - Se utilizan sobre
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todo en las fuentes de alimentación de los equipos electrónicos. Hay que tener en cuenta que cualquier equipo electrónico funciona internamente con corriente continua y aunque nosotros lo conectamos a la red eléctrica de 200v a 230v, en alterna.
Condensador: Es un componente pasivo que presenta la cualidad de almacenar energía eléctrica. Está formado por dos láminas de material conductor (metal) que se encuentra separados por un material dieléctrico.
Diodos: Es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La flecha de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la corriente.
Resistencias: El resistor es un componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.
Leds: Llamados también emisores de luz, es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos.
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3.6.
NORMATIVA
EXISTENTE
SOBRE
CAMPOS
ELÉCTRICOS
Y
MAGNÉTICOS Existen cuatro estándares principales para la exposición a radiación, los que representan a grandes áreas del mundo en términos de uso. - U.S. Federal Communications Commission (FCC) Regulations. - Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standard. - Canada’s Safety Code 6 Regulations. - International Council on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) guidelines. En el caso de las Regulaciones FCC se basan en el establecimiento de límites de exposiciones humanas. Existen dos grupos de límites de exposición. - Ocupacionales / Controlados. - Población General / No Controlados. Estos son límites promedio de Máxima Exposición Permisible (MPE) sobre el cuerpo y promediado en el tiempo. Los límites Ocupacionales / Controlados son cinco veces mayores que los límites de Población General / No Controlados, para todas las frecuencias por sobre los 3 MHz.
El Occupational Safety and Health Administration (OSHA) dice que se aplicarán los límites más restrictivos, correspondientes a los de Población General / No Controlados, a menos que: - La organización esté operando bajo un programa de seguridad de RF firmado.
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- Los individuos que puedan estar expuestos a niveles sobre los de la Población General / No Controlados han recibido un entrenamiento de seguridad para RF. Existen dos estándares principales IEEE relacionados con la radiación RF: - IEEE C95.1 – 2005 es el estándar de exposición humana. Su nombre completo es “Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz”.
- IEEE C95.3 – 1999 es el estándar de prácticas de medición. Ambos estándares IEEE poseen la designación de estándares ANSI. El estándar de exposición posee límites para campos eléctricos y magnéticos que están sobre todo el cuerpo y son promediados en el tiempo. Estos límites son expresados en términos de Máximas Exposiciones Permisibles (MPE). Los límites MPE para campos magnéticos (H) son menores bajo los 100 MHz, ya que los límites de exposición a bajas frecuencias se basan en la electroestimulación en vez del calentamiento del cuerpo, y tanto las corrientes inducidas como las corrientes de contacto están relacionadas con la intensidad del campo eléctrico. Posee límites menores para exposiciones puntuales que no involucran todo el cuerpo, y límites de exposición para corrientes inducidas y corrientes de contacto. Estos límites son promediados espacialmente sobre el cuerpo completo. Para ambientes controlados son para un tiempo promedio de seis minutos. En el caso de ambientes no controlados, el tiempo promedio es de treinta minutos. Los tiempos promedio disminuyen para frecuencias sobre 30 GHz. (rfsafetysolutions).
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CAPÍTULO IV. PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE LOS PROTOTIPOS
4.1. CONSTRUCCIÓN DE INDUCTORES DE BAJA FRECUENCIA.
INDUCTOR DE ENTRADA A UN VOLTAJE DE ENTRADA DE 20 VOLT. Y UN VOLTAJE DE SALIDA DE 50 VOLT. CON UNA POTENCIA DE 40 VATIOS
CALCULANDO LAS DIMENSIONES DEL NÚCLEO:
ÁREA:
√ Dónde: A: Área (cm^2) V: F.E.M (Voltios) I: intensidad de corriente La potencia de entrada que se necesita para el prototipo es de 40 vatios:
√
CALCULANDO EL RADIO PARA UN NÚCLEO CIRCULAR:
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CALCULANDO LA LONGITUD PARA EL INDUCTOR:
Dónde: L= longitud (cm) D= diámetro (cm)
RELACIÓN DE VUELTAS POR VOLTIO:
NÚMERO DE VUELTAS EN EL INDUCTOR PRIMARIO:
Dónde: V: voltios R: relación de vueltas por voltio.
NÚMERO DE VUELTAS EN EL INDUCTOR SECUNDARIO:
Dónde: V: voltios R: relación de vueltas por voltio.
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CORRIENTE MÁXIMA EN EL PRIMARIO:
CORRIENTE MÁXIMA EN EL SECUNDARIO:
TABLA PARA DETERMINAR EL CALIBRE DEL ALAMBRE ESMALTADO
De acuerdo a la tabla, para el primario necesitamos alambre calibre AWG 19 y para el secundario alambre calibre 33 ó 34.
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4.2. CONSTRUCCIÓN DE INDUCTORES DE ALTA FRECUENCIA. El diseño de bobinas con núcleo de aire es relativamente simple ya que existen fórmulas aproximadas para calcular la inductancia de la bobina en función de las dimensiones del bobinado y del núcleo de espiras. (FERRERO Y DE LOMA, José María, 2005. P59).
CÁLCULO DE INDUCTORES DE VARIAS CAPAS Y NÚCLEO DE AIRE:
Dónde: R: radio (cm) l: longitud del bobinado (cm) d: espesor del devanado (cm) N: número de espiras L: inductancia (µH)
Para que la transmisión de energía inalámbrica sea más eficiente se necesita que el flujo magnético sea fuerte; entonces la intensidad de corriente tiene que ser alta, para lograr lo solicitado se demanda que la reactancia inductiva y la inductancia sean mínimas.
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Considerando que se necesita que el flujo magnético sea captado de forma eficaz por la segunda bobina se requiere que el espesor del devanado sea anchuroso; porque suponiendo que se reduce el espesor del devanado secundario con respecto al inductor primario solamente se lograría obtener un voltaje mínimo.
Se utiliza el núcleo de aire por que la extrema velocidad con que cambia el flujo magnético debido a la radiofrecuencia, hace que un núcleo de hierro sólo sirva de obstáculo.
4.3. CÁLCULO DE LA INDUCTANCIA: Considerando lo expuesto anteriormente: obtenemos nuestros datos para el 2° prototipo. R: 5 cm l: 0.5 cm d: 10 cm N: 30 vueltas
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4.4. CÁLCULO DE LA REACTANCIA INDUCTIVA: Para una frecuencia de 60Hz:
Teóricamente la resistencia mínima en un conductor es 1Ω, el resultado
proporcionó una resistencia menor a 1, porque el número de espiras no es lo suficientemente alto para crear una reactancia inductiva; al medir con un multímetro el inductor real, é sta marca 1,2 Ω; entonces la intensidad de corriente fluirá por el inductor será la corriente máxima que pueda brindar la fuente de alta frecuencia.
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4.5.
CONSTRUCCIÓN
DEL
CIRCUITO
RECTIFICADOR
DE
BAJA
FRECUENCIA.
EL PUENTE RECTIFICADOR: Teniendo en cuenta que el circuito siempre se conduce por dos de los diodos en serie y, por tanto, se ha tomado una caída de tensión doble en ellos. (2 (0,7) = 1.4Volt.).
Para obtener un voltaje DC de 3 voltios se necesita un voltaje 4,3 voltios en AC. Con este dato se determinara la distancia donde se debe colocar la segunda bobina, tomando en cuenta la siguiente gráfica:
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Gráfica Nº 01 Relación entre la distancia de transmisión y el voltaje de salida para Vº=21
Fuente: Ficha de registro del Multímetro. Elaboración: Los investigadores.
Recta de regresión: Correlación: r=0.99
Para obtener el voltaje de 4.3volt. en AC la bobina secundaria se colocará a una distancia de 3.5 cm con respecto a la bobina primaria.
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EL FILTRADO CON CAPACITOR: Por lo general, se diseña el condensador para conseguir una tensión de rizado correspondiente al 10% de la tensión máxima pico.
Por último se diseña el estabilizador, que se encargará de eliminar el rizado que todavía hay tras el filtro y de dejar la corriente totalmente continua y estable; suele utilizarse un circuito especializado (regulador de tensión) o un diodo zener que se encargan de esta función. (ALCALDE SAN MIGUEL, 1994.pp 168-172).
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CAPÍTULO V. CONCLUSIONES
Se logró desarrollar y construir enlaces inductivos para la transmisión de energía eléctrica, realizando las pruebas en LEDs y motores pequeños.
La transmisión de energía eléctrica en medios inalámbricos se realizó de manera correcta y en los dispositivos donde se realizaron las pruebas funcionaron exitosamente, no hubo fallas de ningún tipo en los dispositivos.
La transmisión de energía eléctrica de manera inalámbrica según los
experimentos realizados presentan algunas fallas, como la distancia de separación de las bobinas, ya que para la transmisión eficiente de energía eléctrica es necesario una correcta variación de voltaje de entrada, así podremos variar la distancia de separación; además también depende del número de vueltas de la bobina. Es por eso que la transmisión de manera inalámbrica aún está en prueba, por lo que realizando algunas comparaciones llegamos a la conclusión que la transmisión por cables es por el momento más eficiente y recomendable.
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